DE381622C - Internal combustion engine with a swash plate - Google Patents

Description

Verbrennungskraftmaschine mit Taumelscheibe. Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Anzahl rund um eine mittlere Welle parallel angeordneter Kolben, deren Hin- und Herbewegung mittels einer auf der Maschinenwelle schräg gelagerten Taumelscheibe in eine fortlaufende Drehbewegung der letzteren umgesetzt wird.Internal combustion engine with swash plate. The invention relates to an internal combustion engine with a number in parallel around a central shaft arranged piston, whose reciprocating movement by means of a on the machine shaft inclined swash plate in a continuous rotary motion of the latter is implemented.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß in zylindrischen, zur Maschinenwelle radial gerichteten Kolbentaschen lose Lagerbacken dreh- und verschiebbar eingesetzt sind, «-elche die am Taumelscheibenrand angebrachten zylindrischen Kopfstücke umgreifen. Letztere können hierbei entweder am Taumelscheibenrand verschiebbar geführt sein oder auch mit diesem aus einem Stück bestehen.The invention consists essentially in that in cylindrical, Piston pockets that are radially directed to the machine shaft can be rotated and shifted loose bearing jaws are used, «-which are the cylindrical head pieces attached to the edge of the swash plate encompass. The latter can either be slidably guided on the edge of the swashplate or consist of one piece with it.

Die neue Verbindung zwischen Taumelscheibe und Kolben gewährleistet eine äußerst große,' jegliches Ecken ausschließende, allseitige Beweglichkeit bei leichtem und dennoch sicheren Zusammenbau der für die Verbindung notwendigen Teile. Ein weiterer Vorteil der neuen Verbindung besteht darin, daß den Kolben während der Hin- und Herbewe-9 un- gleichzeitig eine in gewissen Grenzen gee, haltene Drehbewegung nach beiden Richtungen erteilt wird. Hierdurch ergibt sich eine wesentlich bessere Schmierung der Kolben bei Verhinderung des Ausschleifens oder der Riefenbildung in den Zylinder- und Kolbenwänden: Die Ausbildung der Verbindung gestattet es ferner, daß seitliche Beanspruchungen der Kolben- im Betrieb vermieden werden und auch kein schleichender Gang der Taumelscheibe eintreten kann.The new connection between the swash plate and piston ensured an extremely large mobility in all directions, excluding any corners easy but safe assembly of the parts necessary for the connection. Another advantage of the new connection is that the piston during the back and forth movement and, at the same time, a rotational movement that is held within certain limits is issued in both directions. This results in a much better one Lubrication of the pistons to prevent grinding or scoring in the cylinder and piston walls: the formation of the connection also allows that lateral stresses on the piston are avoided during operation and no creeping movement of the swash plate can occur.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt.The invention is shown in several exemplary embodiments in the drawing shown.

Abb. i zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Teil einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Verbrennungskraftinaschine mit einer Anzahl rund titn eine mittlere Welle parallel angeordneter "!.-linder.Fig. I shows a vertical section through a Part of an internal combustion engine designed according to the invention with a Number around titn a central wave of "! .- linder.

Abb.2 -neigt im griiiliereil Maßstabe einen Schnitt durch einen Kolben der 'Maschine sowie einen Teil der Taunielscheibe.Fig.2 inclines, on a green scale, a section through a piston the 'machine and part of the Tauniel disk.

Abb. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. 2.Fig. 3 is a vertical section along line 3-3 of Fig. 2.

Abb. d. ist eine Seitenansicht eines Teiles der Taunielscheibe mit einem in Stellung dazu befindlichen Kolben.Fig. D. is a side view of part of the Tauniel disk with a piston located thereon.

Abb. 5 zeigt schaubildlich die einzelnen Verbindungsglieder einesKolbens init derTaumelscheibe.Fig. 5 shows a diagram of the individual connecting links of a piston with the swashplate.

Abb. ( zeigt eine schaubildliche Ansieht eines Kolbens. Aüb. 7 ist eine teilweiseVorderansicht einer anderen Ausfü hrungsforni der Taunielscheibe.Fig. (Shows a perspective view of a piston. Fig. 7 is a partial front view of another embodiment of the Tauniel disc.

Abb. e ist ein Schnitt nach Linie 8-8 der Abb. 7'. Fig. E is a section along line 8-8 of Fig. 7 '.

Abb. 9 zeigt etwas veränderte Verbindungsglie@aer in schabbildlicher Ansicht.Fig. 9 shows the connecting elements, which have been changed somewhat, in a pattern Opinion.

Die in Abb. i dargestellte :Maschine besteht aus zwei zusaniniengeschraubten, sich gegenseitig ergänzenden Gehäuseteilen i und 2 deren jedes eine Anzahl im Kreise angeordneter Zylinder 3 ttinseliließt, in denen Kolben d Irin und her lleweglieli sind. Durch die Mitte der Gehäuseteile erstreckt sich parallel zu den Ivlin(lern die Maschinenwelle 5, die an ihren beiden Enden in den Kugellagern 9 und io drehbar gelagert ist. .auf eirein schräg stehenden Lagerkörper 8 der 'Maschinenwelle ist unter Vermittlung von Kugellagerringen 9, 9' eine Taumelscheibe drehbar gelagert, durch die die Hin- und Herbewegung der Kolben in eine Drehbewegung der Welle 5 umgesetzt wird. Die Taumelscheibe io ist bei der Ausiülil-tnirsf4irm nach den Abb. 1 bis 5 ringf5rmig ausgebildet und ani inneren Rand finit zwei nach entgegengesetzten Seiten vortretenden Flanschen 12, 12' versehen, die die Ktlgellagerrin,Ye 9, 9' überdecken und die Taunielscheihe vmi diesen letzteren abstützen. Am äußeren lZandteil der Taunielscheibe sind auf entgegengesetzten Seiten konzentrische 12illginiten 14 vorgesehen.The machine shown in Fig. I consists of two screwed together, mutually complementary housing parts i and 2 each of which has a number in a circle arranged cylinder 3 ttinseliliess, in which pistons d Irin and her lleweglieli are. Through the middle of the housing parts extends parallel to the Ivlin (lern the machine shaft 5, which is rotatable at both ends in the ball bearings 9 and io is stored. .auf eirein inclined bearing body 8 of the 'machine shaft is a swash plate rotatably mounted by means of ball bearing rings 9, 9 ', by which the reciprocating movement of the pistons is converted into a rotary movement of the shaft 5 will. The swash plate is in the configuration according to Figs. 1 to 5 ring-shaped and at the inner edge finite two opposite sides protruding flanges 12, 12 'provided, which cover the Ktlgellagerrin, Ye 9, 9' and the Taunielscheihe vmi support this latter. On the outer part of the Tauniel disc, concentric 12illginites 14 are provided on opposite sides.

"'.wischen den zueinander ausgerichteten Zylindern 'wider Gehäuseteile arbeitet je ein zweckmäßig aus einem Stück gegossener Doppelkolben d.. der ini verbindenden ''Iitteiteil 15 eine radial zur Welle 5 verlaufende und nach dieser hin offene zylindrisch ausgedrehte Tasche if) aufweist. Senkrecht zu dieser Tasche ist der Kolben an entgegengesetzten Seiten mit Ausschnitten 17 für den Durchtritt des Randteiles der Taumelscheibe io versehen."'. between the aligned cylinders' against housing parts a double piston, suitably cast from one piece, works each d .. connecting the ini '' Iitteiteil 15 is a radial to the shaft 5 and open towards this cylindrical has turned pocket if). The piston is at opposite sides perpendicular to this pocket Sides with cutouts 17 for the passage of the edge part of the swash plate io Mistake.

An beiden Seiten des Taumelscheibenrandes sind Kopfstücke 18, 18' angeordnet, deren Grundflächen den ebenen Seitenflächen der Taunielscheibe angepaßt sind und fest an diesen anliegen. An den Kopfstücken angebrachte und zweckmäßig mit diesen aus eirein Stück bestehende, bogenförmige Rippen r9 greifen in Ringkanäle 14 der Taunielscheibe ein und dienen dazu, die Lage der Kopfstücke in bezug auf die Taumelscheibe und die Kalben richtig ausgleichen zu können. Die Außenflächen der Kopfstücke 18, 18' sind zvlindriscli abgedreht, und zwar derart, daß sich je zwei zusammengehörige Kopfstücke 18, 18', wie in Abb. 2 gezeigt, zti einem lvlin.ier ergänzen. An den beiden Seiten der Kopfstücke 18, 18' sind Flansche 22 vorgesehen. die die auf den zylindrischen Außenflächen der Kopfstücke 18, 18' gleitenden Lagerbacken 23, 23' umfassen und an einer Längsverschiebung in bezug zu den Kopfstücken 18, 18' hindern.On both sides of the swashplate edge are head pieces 18, 18 ' arranged, the bases of which are adapted to the flat side surfaces of the Tauniel disc and are tight against them. Appropriate and attached to the head pieces with these arched ribs r9 consisting of a single piece engage in annular channels 14 of the Tauniel disc and serve to determine the position of the head pieces in relation to to balance the swashplate and the calves properly. The outside surfaces the head pieces 18, 18 'are zvlindriscli turned off, in such a way that each two matching head pieces 18, 18 ', as shown in Fig. 2, zti one lvlin.ier add to. Flanges 22 are provided on both sides of the head pieces 18, 18 '. the bearing jaws sliding on the cylindrical outer surfaces of the head pieces 18, 18 ' 23, 23 'and at a longitudinal displacement with respect to the head pieces 18, 18 'prevent.

Die Innenflächen 25 der Lagerbacken (Alb. 5) sind den zylindrischen Außenflächen 20 der Kopfstücke genau angepaßt. Die Außenflächen 26 beider Lagerbacken sind ebenfalls zylindrisch gekrümmt, jedoch nach einem Zylinder, der denjenigen der Innenflächen 25 rechtwinklig schneidet. Die geneinsatlie Mittellinie für die zylindrisch gekrümmten Außenflächen 26 beider Lagerbacken verläuft radial zur 'Maschinenwelle und deckt sich auch finit derjenigen vier Tasche i6, ein deren Wandung sich die Außenflächen 26 der Backen 23, 23' genau paßrecht anschmiegen.The inner surfaces 25 of the bearing jaws (Alb. 5) are cylindrical Outer surfaces 20 of the head pieces matched exactly. The outer surfaces 26 of both bearing jaws are also cylindrically curved, but after a cylinder similar to the one the inner surfaces 25 intersects at right angles. The geneinsatlie center line for the cylindrically curved outer surfaces 26 of both bearing jaws runs radially to the 'machine shaft and also finitely coincides with those four pockets i6, one of whose walls the Outer surfaces 26 of the jaws 23, 23 'fit snugly.

Die die Verbindung zwischen Taumelscheibe und Kolben herstellenden Teile 18, 18', 23, 23' können äußerst einfach festgelegt werden, da es nach Anbringung der beiden Kopfstücke 18, 18' an der Taumelscheibe io nur notwendig ist, die Lagerbacken 23, 23' aufzulegen und dann die Teile in die in Betracht koininende Kolbentasche 16 einzuschieben. worauf durch letztere alsdann alle Lagerungsteile untereinander zusammengehalten werden.The connection between the swash plate and the piston Parts 18, 18 ', 23, 23' can be set extremely easily because after attachment of the two head pieces 18, 18 'on the swash plate io is only necessary, the bearing jaws 23, 23 'and then the parts into the piston pocket in question 16 insert. whereupon through the latter then all bearing parts with one another be held together.

Damit die mit den verschiedenen Kolben verbundene Tatinielscheibe io die Hin- und Herbewegung der Kolben möglichst reibungs-und stoßfrei in eine Drehbewegung der Kraftachse umsetzen kann, ist es erforderlich, dali die die Verbindung herstellenden Lagerteile weder mit den verschiedenen Kolben nöch mit der Taumelscheibe fest verbunden sind. Zu dieseln Zweck müssen sich die Lagerbacken 23, 23' während der Hin- und Herbewegung der Kolben radial zur Kraftachse hin und von dieser fortbewegen können, auch inuß die TaumeIscheibe bzw. der Rand derselben zufolge der Taumelbewegung eine Schwingung in den einzelnenKolbentaschen ausführen können. Beide erforderlichen Bewegungen können bei der neuen Verbindung zwischen Taumelscheibe und Kolben leicht ohne Gefahr eines gegenseitigen Eckens der Teile erreicht werden. Die erstgenannte Bewegung wird durch die Verschiebbarkeit der Backen 23, 23' in der sich radial nach der Maschinenwelle hin öffnenden Tasche 16 erreicht, während die Schwingbewegung der Taumelscheibe dadurch eintreten kann, daß die Backen 23,23' auch gleichzeitig eine Drehbewegung innerhalb der Tasche 16 ausführen können.So that the Tatiniel disk connected to the various pistons can convert the reciprocating movement of the pistons into a rotational movement of the force axis with as little friction and jolts as possible, it is necessary that the bearing parts making the connection are neither firmly connected to the various pistons nor to the swashplate are. For this purpose, the bearing jaws 23, 23 'must be able to move radially towards and away from the force axis during the reciprocating movement of the pistons, and the swash plate or the edge thereof must also be able to vibrate in the individual piston pockets as a result of the tumbling movement. Both of the required movements can easily be achieved with the new connection between the swash plate and piston without the risk of the parts cornering one another. The first-mentioned movement is achieved by the displaceability of the jaws 23, 23 'in the pocket 16, which opens radially towards the machine shaft, while the oscillating movement of the swash plate can occur because the jaws 23, 23 ' also rotate within the pocket 16 at the same time can perform.

Durch die Art, wie die Kopfstücke 18, 18' an der Scheibe io und die diese umfassenden Backen 23, 23' in den Taschen 16 verschiebbar gehalten sind, wird, wie ohne weiteres ersichtlich, nicht nur der Scheibe io eine bestimmte taumelnde Bewegung erteilt, sondern auch gleichzeitig eine gewisse, in geringen Grenzen gehaltene Drehbewegung der Kolben in zur Hin- und Herbewegung derselben entgegengesetzten Richtungen erzeugt:- Diese Bewegung der Kolben ist in Abb. 3 durch die punktierte Linie 30 veranschaulicht, die den Weg angibt; den ein auf dem Kolben befindlicher Punkt beim Hin- und Hergang des Kolbens irn Zvlinder beschreibt. Diese Bewegong des Kolbens ist äußerst zweckmäßig, da hierdurch sowohl eine bessere und gleichtnäßige Schmierung der Kolben erreicht, als < -iuch gleichzeitig ein einseitiges Ausschleifen und eine frühzeitige Abnutzung des Kolbens und der Zylinderwände verhindert wird.The way in which the head pieces 18, 18 'on the disk io and the jaws 23, 23' encompassing them are held displaceably in the pockets 16, as is readily apparent, not only the disk io is given a certain tumbling movement, but also at the same time a certain limited rotational movement of the pistons in opposite directions to the reciprocating movement: - This movement of the pistons is illustrated in Fig. 3 by the dotted line 30 , which indicates the path; which a point on the piston describes as the piston moves back and forth in the cylinder. This Bewegong the piston is extremely convenient, as this both better and gleichtnäßige lubrication of the piston reaches, -iuch simultaneously grinding out a one-sided and premature wear of the piston and cylinder walls is prevented as <.

Bei der in Abb. 7 und 8 dargestellten Ausführungsform besitzt die Taumelscheibe io einen gezackten Rand mit radial vortretenden Verlängerungen 31, die zur Verbindung mit den verschiedenen Kolben der Maschine dienen. An den Verlängerungen 31 sind zylindrische Köpfe 32 vorgesehen, die mit der Taumelscheibe aus einem Stück gegossen sind und tangential zum Umfang der Scheibe io stehen. Diese zylindrischen Köpfe 32 dienen in gleicher Weise wie. die Blöcke 18, 18' der ersterläuterten Ausführungsform als Führungs- und Lagerkörper für in radial gerichtete Kolbentaschen lose gleitend eingesetzte Backen 23, 23'.In the embodiment shown in Figs. 7 and 8, the has Swash plate io has a serrated edge with radially protruding extensions 31, which are used to connect to the various pistons of the machine. At the extensions 31 cylindrical heads 32 are provided which are made in one piece with the swash plate are cast and are tangential to the circumference of the disk io. This cylindrical Heads 32 serve in the same way as. the blocks 18, 18 'of the first embodiment illustrated as a guide and bearing body for loosely sliding in radially directed piston pockets inserted jaws 23, 23 '.

Die in Abb. 7 und 8 gezeigte Ausführungsform bietet den Vorteil einer kräftigeren Kolbenbauart, da es nicht nötig ist, die Kolbenwände derart -weit auszuschneiden, wie es bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 6 für den Durchtritt der nicht ausgezackten runden Taumelscheibe erforderlich ist.The embodiment shown in Figs. 7 and 8 offers the advantage of a More powerful piston design, as it is not necessary to cut out the piston walls so wide, as is the case with the embodiment according to Fig. i to 6 for the passage of the non-jagged round swashplate is required.

Die zylindrischen Kopfstücke 18, 18' können auch, -wie Abb. 9 zeigt, ohne die seitlichen Begrenzungsflansche 22 für die Lagerbacken 23 ausgeführt werden, in welchem Falle zwecks Aufrechterhaltung einer guten Führung der letzteren die Kopfstücke 18, wie dargestellt, etwas länger als die Backen 23 ausgeführt werden.The cylindrical head pieces 18, 18 'can also, -as Fig. 9 shows, be carried out without the lateral limiting flanges 22 for the bearing jaws 23, in which case, for the sake of maintaining good governance of the latter, the Head pieces 18, as shown, are made somewhat longer than the jaws 23.

Bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 6 könnten auch an Stelle der Ringkanäle -q. in bestimmten Abständen kürzere Schlitze zur Aufnahme der an den zylindrischen Kopfstücken vorgesehenen Führungsrippen vorgesehen sein.- Zweckmäßiger sind jedoch rundherum laufende Kanäle, da diese die Zusammensetzung der einzelnen Teile erleichtern: Auch könnten bei gleicher Wirkungsweise umgekehrt die zylindrischen Kopfstücke mit Nuten und die Taumelscheibe mit in diese eintretenden Führungsrippen versehen sein.In the embodiment according to Fig. I to 6 could also be used in place of the Ring channels -q. at certain intervals shorter slots to accommodate the cylindrical head pieces provided guide ribs be provided However, there are channels running all around, as these are the composition of each Easier parts: The reverse could also be done with the cylindrical Head pieces with grooves and the swash plate with guide ribs entering into them be provided.

Claims (3)

PATENT-ANSPRÜCFIE: i. Verbrennungskraftmaschine mit einer Anzahl um eine mittlere Welle parallel angeordneter Kolben, deren Hin- und Herbe-vegung mittels einer drehbar gelagerten Taumelscheibe in eine Drehbewegung der Welle umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in zylindrischen, zur Maschinenwelle radial gerichteten Kolbentaschen lose Lagerbacken (23,23') dreh-und verschiebbar eingesetzt sind, welche die am Taumelscheibenrand (io bzw. 31) angebrachten zylindrischen Kopfstücke (18, 18') umgreifen. PATENT CLAIMS: i. Internal combustion engine with a number around a central shaft of pistons arranged in parallel, their back and forth movement by means of a rotatably mounted swash plate converted into a rotary movement of the shaft is, characterized in that in cylindrical, radially directed to the machine shaft Piston pockets loose bearing jaws (23, 23 ') are inserted rotatably and displaceably, which the cylindrical head pieces (18, 18 ') reach around. 2. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Kopfstücke (18, 18') konzentrisch zum Taumelscheibenrand an der Taumelscheibe verschiebbar geführt sind, und zwar zweckmäßig mittels in kreisringförmigen Nuten eingreifender' gebogener Leisten (i9). 2. Machine according to claim i, characterized in that the cylindrical Head pieces (18, 18 ') can be displaced concentrically to the swash plate edge on the swash plate are performed, specifically by means of engaging in circular grooves' curved last (i9). 3. Maschine nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Kopfstücke (18, 18') die auf ihnen liegenden Lagerbacken (23, 23') mittels seitlicher Führungsflansche (22) umgreifen. 4.. Maschine nach Anspruch i, bei welcher die zylindrischen Kopfstücke mit dem Taumelscheibenrand aus einem Stück bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Kopfstücke an den vortretenden Stellen (31) eines ausgezackten Randes der Taumelscheibe angeordnet sind.3. Machine according to claim i and 2, characterized in that that the cylindrical head pieces (18, 18 ') the bearing jaws (23, 23 ') by means of lateral guide flanges (22). 4 .. Machine according to claim i, in which the cylindrical head pieces with the swash plate edge from a Pieces exist, characterized in that the cylindrical head pieces to the arranged protruding points (31) of a jagged edge of the swash plate are.